(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１側面と、この第１側面と対向する第２側面とを有する平面視略矩形状の基板であって、上記第１側面の上位部分を形成する第１の端縁および上記第２側面の上位部分を形成する第２の端縁とを有する第１基板層と、上記第１基板層の下面側に積層され、上記第１側面の下位部分を形成する第３の端縁および上記第２側面の下位部分を形成する第４の端縁とを有し、上記第１基板層と同一の平面視形状を有する第２基板層と、を含む基板、
上記第１基板層の上面側に封止樹脂で封止されて搭載された半導体素子、
上記基板の第１側面側に設けられ、接続対象に接続される第１接続端子群、および、
上記基板の第２側面側に設けられ、接続対象に接続される第２接続端子群、を備えており、
上記第１接続端子群と上記第２接続端子群とは平面視において上記基板の中心に対して点対称に配置されており、かつ、上記第１接続端子群および第２接続端子群における互いに点対称の関係にある接続端子どうしは、上記第１基板層および上記第２基板層の表面と裏面のいずれか一方または双方に形成され、互いに電気的に絶縁された配線パターンにより電気的に導通させられていることを特徴とする、半導体装置。
【請求項２】
上記第１接続端子群を形成する接続端子および上記第２接続端子群を形成する接続端子は、それぞれ、上記基板の厚み方向に延びるように形成され、かつ内面に導体被膜が形成された凹溝を含んで形成されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
上記第１基板層および第２基板層は、平面視における縦方向寸法と横方向寸法とが異なるように形成されている、請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
上記半導体素子は、受光素子と、この受光素子のための制御回路素子とを含んでいるとともに、上記封止樹脂は、上記受光素子が感応しうる光に対して透光性を有しており、かつ、上記第１接続端子群および第２接続端子群を形成する接続端子は、それぞれ、互いに点対称の関係にあるＧＮＤ端子、Ｖｃｃ端子および出力端子を含んでいる、請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、平面視略矩形状を呈する基板の周縁に接続端子が形成された半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、半導体素子２が搭載された平面視略矩形状の基板１０１と、半導体素子２を封止するようにして基板１０１上に形成された封止樹脂４とを備えた半導体装置１００である。この半導体装置１００は、たとえばリモコン機器などに用いられる光受信モジュールとして形成されており、基板１０１の上面１０１ａには、半導体素子２として、受光素子２１と、この受光素子２１を制御するための制御回路素子２２とが搭載されている。また、封止樹脂４は、受光素子２１が感応しうる光に対して透光性を有する樹脂により形成され、その一部には、受光素子上に光を集光するためのレンズ部４１が一体的に形成されている。
【０００３】
また、この半導体装置１００は、外部の回路基板などに接続される接続端子群５が基板１０１の周縁に形成されており、面実装に適した構成とされている。より詳細には、上記接続端子群５は、Ｖｃｃ端子、ＧＮＤ端子、および出力端子の３つの接続端子５Ａ，５Ｂ，５Ｃにより構成されており、これらの接続端子５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、上記基板１０１の一端縁１０１ｃに形成されている。各接続端子５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、基板１０１の厚み方向に延びるように形成され、かつ内面に導体被膜が形成された凹溝５１と、この凹溝５１の開口部分を囲むようにして、基板１の上面１０１ａおよび下面１０１ｂにそれぞれ形成された端子パッド３１および端子パッド３２とを有している。
【０００４】
この半導体装置１００を外部の回路基板に実装する場合、半導体装置１００は、たとえば、上記基板１０１の裏面１０１ｂを下に向けて、外部の回路基板上に半田付けされる。この実装は、いわゆるリフローソルダリングの手法を採用することによって効率的に行なわれる。この方法では、まず、外部の回路基板上に形成された実装パッドに半田ペーストを塗布する。次いで、半導体装置１００を、各接続端子５が各実装パッドに対応するようにして、外部の回路基板上に載置する。この載置工程は、たとえば公知のチップマウンターなどを用いることにより、自動化されうる。そして、半田ペーストをリフロー炉内で溶融させた後、これを冷却・固化する。このとき、各接続端子５Ａ，５Ｂ，５Ｃの凹溝５１と外部の回路基板上の実装パッドとの間には、半田フィレットが形成され、これにより、半導体装置１００が外部の回路基板上に強固に固定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年においては、半導体装置１００の小型化が要望されており、これにより、上記接続端子５Ａ，５Ｂ，５Ｃが形成されている基板１０１の面を外観から識別するのが困難となっている。したがって、上記載置工程において、上記従来の半導体装置１００が、外部の回路基板に対して誤った回転姿勢で載置されることがあった。このような場合、半導体装置１００の接続端子５Ａ，５Ｂ，５Ｃが外部の回路基板の各実装パッド上に載らないため、これらを互いに半田付けすることができなくなり、半導体装置１００が正常に動作しない。
【０００６】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、外部の回路基板に対して誤った回転姿勢で実装されるのを防止することができる半導体装置を提供することをその課題とする。
【０００７】
【発明の開示】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
すなわち、本願発明により提供される封止樹脂型半導体装置は、第１側面と、この第１側面と対向する第２側面とを有する平面視略矩形状の基板であって、上記第１側面の上位部分を形成する第１の端縁および上記第２側面の上位部分を形成する第２の端縁とを有する第１基板層と、上記第１基板層の下面側に積層され、上記第１側面の下位部分を形成する第３の端縁および上記第２側面の下位部分を形成する第４の端縁とを有し、上記第１基板層と同一の平面視形状を有する第２基板層と、を含む基板、上記第１基板層の上面側に封止樹脂で封止されて搭載された半導体素子、上記基板の第１側面側に設けられ、接続対象に接続される第１接続端子群、および、上記基板の第２側面側に設けられ、接続対象に接続される第２接続端子群、を備えており、上記第１接続端子群と上記第２接続端子群とは平面視において上記基板の中心に対して点対称に配置されており、かつ、上記第１接続端子群および第２接続端子群における互いに点対称の関係にある接続端子どうしは、上記第１基板層および上記第２基板層の表面と裏面のいずれか一方または双方に形成され、互いに電気的に絶縁された配線パターンにより電気的に導通させられていることを特徴としている。
【００１１】
好ましい実施の形態においてはさらに、上記半導体素子は、受光素子と、この受光素子のための制御回路素子とを含んでいるとともに、上記封止樹脂は、上記受光素子が感応しうる光に対して透光性を有しており、かつ、上記第１接続端子群および第２接続端子群を形成する接続端子は、それぞれ、互いに点対称の関係にあるＧＮＤ端子、Ｖｃｃ端子および出力端子を含んでいる構成とすることができる。
【００１２】
本願発明においては、上記半導体装置は、たとえば上記基板の下面が下に向くように外部の回路基板に実装される。このとき、上記半導体装置は、上記第１接続端子群および第２接続端子群における互いに点対称の関係にある接続端子どうしが電気的に導通させられているので、外部の回路基板に形成された所定の実装パッド群に対して、第１接続端子群および第２接続端子群のいずれか一方が導通していれば、正常に作動することができる。したがって、上記半導体装置は、正常に作動しうる状態から１８０度回転した状態で実装されても、正常に作動する。その結果、半導体装置Ａが外部の回路基板に対して誤った回転姿勢で実装されるのを抑制することができる。
【００１３】
また、好ましい実施の形態においては、上記基板（第１基板層および第２基板層）は、平面視における縦方向寸法と横方向寸法とが異なるように形成されている。
【００１４】
このような構成によれば、半導体装置の縦方向および横方向を、その外観から容易に識別することができる。したがって、上記半導体装置を外部の回路基板に実装する際に、上記半導体装置は、縦方向と横方向とが間違えられた状態で実装されることはない。すなわち、上記半導体装置は、正常に作動しうる状態から９０度回転した状態で実装されることがない。その結果、半導体装置が外部の回路基板に対して誤った回転姿勢で実装されるのを確実に防止することができる。
【００１５】
さらに、好ましい実施の形態においては、上記第１接続端子群を形成する接続端子および上記第２接続端子群を形成する接続端子は、それぞれ、上記基板の厚み方向に延びるように形成され、かつ内面に導体被膜が形成された凹溝を含んで形成されている。
【００１６】
このような構成によれば、上記半導体装置を外部の回路基板に半田付けする際に、半田が上記凹溝内に入り込むので、上記半導体装置と半田との接触面積が大きくなり、上記半導体装置を強固に固定することができる。
【００１７】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１９】
図１は、本願発明に係る半導体装置の一例を示す概略斜視図、図２は、図１における基板を構成する一の基板層を示す平面図、図３は、図１における基板を構成する他の基板層を示す平面図、図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。なお、これらの図において、従来例を示す図６に表された部材、部分等と同等のものにはそれぞれ同一の符号を付してある。
【００２０】
図１に表れているように、この半導体装置Ａは、基板１と、この基板１に搭載された半導体素子２と、半導体素子２を封止するようにして基板１上に形成された封止樹脂４とを具備して構成されている。この半導体装置Ａは、たとえばリモコン機器などに用いられる光受信モジュールとして形成されたものであり、上記基板１の上面１ａには、半導体素子２として、受光素子２１と、この受光素子２１のための制御回路素子２２とが搭載されている。また、この半導体装置Ａにおいては、外部の回路基板などに対して接続される接続端子として、Ｖｃｃ端子、ＧＮＤ端子、および出力端子の３種類の接続端子が設けられている。
【００２１】
上記基板１は、図１に示すように、平面視略矩形状に形成されており、互いに対向する第１の端縁１ｃおよび第２の端縁１ｄを有している。また、上記基板１は、本実施形態では、平面視における縦方向寸法と横方向寸法が異なるように形成されている。上記第１の端縁１ｃには、３つの接続端子５Ａ，５Ｂ，５Ｃからなる第１接続端子群５が形成されており、上記第２の端縁１ｄには、３つの接続端子６Ａ，６Ｂ，６Ｃからなる第２接続端子群６が形成されている。第１接続端子群５と第２接続端子群６とは、基板１の中心に対して点対称に配置されている。具体的には、接続端子５Ａと接続端子６Ａ、接続端子５Ｂと接続端子６Ｂ、そして接続端子５Ｃと接続端子６Ｃとが、それぞれ、互いに点対称の関係にある。接続端子５Ａ（接続端子６Ａ）、接続端子５Ｂ（接続端子６Ｂ）、および接続端子５Ｃ（接続端子６Ｃ）は、それぞれ、上記Ｖｃｃ端子、ＧＮＤ端子、および出力端子のうちの１つに相当し、互いに点対称の関係にある接続端子どうしが、電気的に導通させられている。
【００２２】
上記各接続端子５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、図１に示すように、上記基板の厚み方向に延びるように形成され、かつ内面に導体被膜３（図４参照）が形成された凹溝５１と、この凹溝５１の開口部分を囲むようにして、基板１の上面１ａおよび下面１ｂにそれぞれ形成された端子パッド３１および端子パッド３２とを有している。上記凹溝５１は、たとえば、半導体装置Ａの製造過程において、上記基板１となる基板エリアが複数設けられた原基板に対してスルーホールを貫通形成し、このスルーホールの内面に対して導体被膜３を形成した後、このスルーホールに沿って切断することによって形成される。このような場合、凹溝５１は、略半円筒内面状あるいは略四半円筒内面状に形成される。なお、凹溝５１上の導体被膜３は、図４に示すように、上記端子パッド３１および端子パッド３２と導通するように形成される。この導体被膜３の材質は、たとえば銅であり、その形成には、たとえば無電解メッキ法が用いられる。
【００２３】
一方、上記端子パッド３１（端子パッド３２）は、基板１の上面１ａ（下面１ｂ）に対して導体被膜を形成し、これをエッチングすることにより形成される。なお、基板１の上面１ａには、図１に示すように、上記半導体素子２と接続端子５Ａ，５Ｂ，５Ｃとを連絡する所定の導体パターンＰが形成され、端子パッド３１は、この導体パターンＰを形成する際に同時に形成される。また、端子パッド３１および端子パッド３２の表面と、上記凹溝５１上の導体被膜３の表面には、図４に示すように、Ａｕメッキ層３３が形成されており、これにより、この半導体装置Ａを外部の回路基板などに対して良好に半田付けできる。なお、上記基板１の上面１ａは、上記導体パターンＰが外部に露出しないように、上記端子パッド３１を除く領域がグリーンレジストなどの絶縁層（図示略）で覆われている。
【００２４】
ところで、上述した、互いに点対称の関係にある接続端子どうし（接続端子５Ａと接続端子６Ａ、並びに接続端子５Ｂと接続端子６Ｂ、ないし接続端子５Ｃと接続端子６Ｃ）の電気的導通は、上記基板１の厚み方向において互いに電気的に絶縁しつつ配置された導体層７を介して行なわれる。このような導体層７は、上記基板１を多層基板とし、各層の表裏面に対して、接続端子５Ａと接続端子６Ａとを導通させるための配線パターン７Ａ、接続端子５Ｂと接続端子６Ｂとを導通させるための配線パターン７Ｂ、および接続端子５Ｃと接続端子６Ｃとを導通させるための配線パターン７Ｃを選択的に形成することによって達成される。
【００２５】
具体的には、本実施形態では、上記基板１は、図１および図４に示すように、ガラスエポキシなどの樹脂により形成された３枚の基板層１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを積層してなり、これらは互いに絶縁性を有する接着剤９などにより互いに貼り付けられている。なお、基板層１１Ａ、基板層１１Ｂ、および基板層１１Ｃは、それぞれ、基板１の上層、中間層、および下層をなしている。
【００２６】
上記配線パターン７Ａは、図２において破線で示すように、上記基板層１１Ａの裏面に形成されている。配線パターン７Ａは、上記接続端子５Ａの一部をなす切欠き部５０Ａと接続端子６Ａの一部をなす切欠き部６０Ａとの間に延びるように帯状に形成されており、かつ、接続端子５Ａおよび接続端子６Ａの導体被膜３と導通するように形成されている。
【００２７】
上記配線パターン７Ｂは、図３において実線で示すように、上記基板層１１Ｂの上面１１Ｂａに形成されている。配線パターン７Ｂは、上記接続端子５Ｂの一部をなす切欠き部５０Ｂと接続端子６Ｂの一部をなす切欠き部６０Ｂとの間に延びるように帯状に形成されており、かつ、図４に示すように、接続端子５Ｂおよび接続端子６Ｂの導体被膜３と導通するように形成されている。なお、上述したように、基板層１１Ａ，１１Ｂは、絶縁性を有する接着材９により貼り付けられているので、配線パターン７Ｂは、配線パターン７Ａに対して絶縁された状態となる。
【００２８】
上記配線パターン７Ｃは、図３において破線で示すように、上記基板層１１Ｂの裏面に形成されている。配線パターン７Ｃは、上記接続端子５Ｃの一部をなす切欠き部５０Ｃと接続端子６Ｃの一部をなす切欠き部６０Ｃとの間に延びるように帯状に形成されており、かつ、接続端子５Ｃおよび接続端子６Ｃの導体被膜３と導通するように形成されている。
【００２９】
すなわち、上記基板層１１Ａは、図２に示すように、上面１１Ａａに上記所定の導体パターンＰと上記端子パッド３１とが形成され、裏面に上記配線パターン７Ａが形成されることによって構成されている。上記基板層１１Ｂは、図３に示すように、上面１１Ｂａに上記配線パターン７Ｂが形成され、裏面に上記配線パターン７Ｃが形成されることによって構成されている。また、上記基板層１１Ｃの上面には、配線パターンが形成されておらず、基板層１１Ｃの裏面には、上記端子パッド３２が形成されている。なお、上記導体パターンＰと上記端子パッド３１は、従来例におけるものと同等のものとされており、これにより、本実施形態では、上記基板層１１Ａの上面１１Ａａを上記従来の半導体装置１００における基板１０１の上面１０１ａと同様に形成することができる。すなわち、上記従来の基板１０１の上面１０１ａに対して設計変更を行う必要なく、上記基板１の上面１ａを形成することができる。
【００３０】
このようにして、上記基板層１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃにより基板１を形成することによって、上記配線パターン７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、基板１の厚み方向に互いに電気的に絶縁されつつ、互いに点対称の関係にある接続端子どうしを電気的に導通するように形成される。
【００３１】
なお、本実施形態では、上記基板１は、３層基板とされているが、上記基板層１１Ｂの裏面に対して、上記配線パターン７Ｃに加えて上記端子パッド３２を形成した上、たとえばグリーンレジストなどにより絶縁層を形成することによって、基板１を、上記基板層１１Ｃが含まれていない２層基板とすることもできる。
【００３２】
上記発光素子２１は、たとえば、ＰＩＮフォトダイオードなどからなり、図１に示すように、上記所定の導体パターンＰの各所に形成されたパッド部Ｐｄに対してワイヤＷを介して接続されている。
【００３３】
上記制御回路素子２２は、受光素子２１による受信動作を制御するためのものであり、図１に示すように、パッド部Ｐｄあるいは受光素子２１に対してワイヤを介して接続されている。
【００３４】
上記封止樹脂４は、たとえば顔料を含んだエポキシ樹脂など、上記受光素子が感応しうる光に対して透光性を有する樹脂により、トランスファーモールド法などの手法により形成される。この封止樹脂４は、上記受光素子２１および制御回路素子２２を封止するように形成されており、かつ、その一部には、受光素子２１上に光を集光するためのレンズ部４１が一体的に形成されている。
【００３５】
次に、上記構成を有する半導体装置Ａの作用を説明する。
【００３６】
上記半導体装置Ａは、上記第１接続端子群５と上記第２接続端子群６とが、上記基板１の中心に対して点対称に配置されている。すなわち、接続端子５Ａと接続端子６Ａ、並びに接続端子５Ｂと接続端子６Ｂ、ないし接続端子５Ｃと接続端子６Ｃは、それぞれ、基板１の中心に対して互いに点対称に配置されている。また、接続端子５Ａと接続端子６Ａ、並びに接続端子５Ｂと接続端子６Ｂ、ないし接続端子５Ｃと接続端子６Ｃは、それぞれ、電気的に導通させられている。したがって、半導体装置Ａを、上記基板１の裏面１ｂが下に向くようにして外部の回路基板に実装する場合、外部の回路基板表面に形成された実装パッドに対して、第１接続端子群５および第２接続端子群６のいずれか一方の接続端子が当接するような回転姿勢をとるように半導体装置Ａを載置すれば、半導体装置Ａと外部の回路基板との接続を達成することができる。すなわち、半導体装置Ａは、正常に作動しうる所定の回転姿勢に対して１８０度回転した姿勢で実装されても、正常に作動する。したがって、半導体装置Ａが外部の回路基板に対して誤った回転姿勢で実装されるのを抑制することができる。
【００３７】
また、上記半導体装置Ａにおいては、上記基板１は、平面視における縦方向寸法と横方向寸法とが異なるように形成されている。したがって、半導体装置Ａの縦方向および横方向を、その外観から容易に判別することができる。その結果、半導体装置Ａは、上記所定の回転姿勢に対して９０度回転した姿勢で実装されることがない。
【００３８】
したがって、半導体装置Ａが外部の回路基板に対して誤った回転姿勢で実装されるのを確実に防止することができる。
【００３９】
もちろん、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのあらゆる設計変更はすべて本願発明の範囲に含まれる。
【００４０】
たとえば、上記配線パターン７Ａは、上記実施形態では、基板層１１Ａの裏面に形成されているが、図５に示すように、上記基板１の上面１ａに形成されてもよい。
【００４１】
また、たとえば、上記半導体装置Ａは、上記実施形態では、３種類の接続端子を有する光受信モジュールとして形成されているが、さらに多くの種類の接続端子を有する半導体装置として形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る半導体装置の一例を示す概略斜視図である。
【図２】図１における基板を構成する一の基板層を示す平面図である。
【図３】図１における基板を構成する他の基板層を示す平面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】本願発明に係る半導体装置の一例を示す概略平面図である。
【図６】従来の半導体装置の一例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１                基板
１ｃ              第１の端縁
１ｄ              第２の端縁
２                半導体素子
３                導体被膜
４                封止樹脂
５                第１接続端子群
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ  第１接続端子群を形成する接続端子
６                第２接続端子群
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ  第２接続端子群を形成する接続端子
７                導体層
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ  配線パターン
２１              受光素子
２２              制御回路素子
５１              凹溝
Ａ                半導体装置
【図１】
0004541597.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004541597.tif 000007